月球研究是重要的基础前沿科学研究。近日，原子能院核物理研究所月球样品核分析研究团队在多项月壤研究工作中取得重要进展。团队利用中子活化分析技术，开展了月壤和月球陨石中高准度元素含量以及同位素相关研究，并利用激光拉曼光谱技术，开展了月壤和月球陨石重要成分矿物分析和定量研究，为珍贵月球样品的多尺度分析提供了核分析技术支撑。

除在月球直接采取珍贵的月壤外，月球陨石也是研究地月系统中重要的样品资源。作为月球遭受小行星或彗星撞击飞溅出来并降落到地球上的岩石，其独特的化学成分与地球岩石有明显差异，直接反映了月壳的关键演化信息。由于月球直接采集的月壤样品种类和采样区域有限，而月球陨石则随机来源于月球的各个部位，代表了来自月球表面随机区域的样品，是除人类取回的珍贵月壤之外研究月球物质成分和演化历史重要的样品补充来源。

对此，原子能院项目团队利用高精准度的中子活化分析技术，分析了国家天文台和山东大学等单位提供的多种月球陨石样本，与我国嫦娥五号月壤、美国阿波罗月壤进行了比较研究。结果证明，相比较嫦娥五号月壤和阿波罗月壤，月球陨石样品（NWA11111）的稀土元素含量较低，且Eu（铕）元素具有明显的正异常，而其他月壤样品Eu元素为负异常，显示该陨石样本属于月球不同演化过程形成的岩石类型，为认识月球演化过程提供了十分有力的科学论证。相关研究成果发表于国际期刊《Atomic Spectroscopy》（《原子光谱》）地外样品分析专辑中。这是继2022年原子能院团队利用中子活化分析技术，准确测定嫦娥五号表取月壤样品中元素含量后，取得的又一成果。

月球陨石(NWA11111和NWA4734)、嫦娥五号月壤、阿波罗月壤稀土模式对比图

与此同时，项目团队建立了月球样品双色光拉曼光谱探测系统，利用532nm/785nm（纳米）双色光源系统有针对性地对不同组分进行探测。基于该系统，团队对磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐等分子基团、氧化物、硫化物等样品中所含重要组分，开展了快速、无损、无接触识别分析建库，同时对不同浓度掺杂的重要组分进行探测识别，对月球陨石样品和月壤的矿物成分进行了探测鉴别，获得了包括长石、辉石、橄榄石等主要矿物成分的拉曼特征谱，为研究月球形成过程、月球地质成分演化过程、月球环境变化等研究提供重要数据，也为进一步开展嫦娥五号月球样品组分精细探测分析提供技术支撑。

2022年4月15日，原子能院获取3个钻取月壤样品

原子能院对月球样品的研究可以追溯到40多年前。1978年，美国送给中国1克月壤样品，原子能院核物理研究所活化分析团队测定了样品中36种元素含量。多年来，原子能院一直积极开展月壤样品实验分析研究工作，并取得多项成果，全力以赴为国家深空探测战略提供支撑保障。

该项目隶属原子能院长期基础研究专项。后续，项目团队将依托反应堆、加速器和激光器等大型科研设施，发展多种先进的核分析技术，为珍贵的地外样品分析研究提供高精准的科学数据，为进一步拓展月球演化规律的认识、强化月球资源开发利用、加深宇宙射线及恒星演化等研究提供关键技术支撑。（文/核物理所 肖才锦）